Guía técnica con fuentes · ROLL Lab
Humedad de los tubos de cartón: la variable que no para
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Por qué el cartón se bebe el aire
El papel está hecho de fibras de celulosa unidas por puentes de hidrógeno, que necesitan algo de agua para existir. El agua en exceso hace lo contrario: separa las fibras y la estructura pierde rigidez. El papel es higroscópico e intercambia agua con el aire hasta equilibrarse. No se puede impedir, solo controlar.
Humedad de equilibrio: el tubo sigue el aire
Humedad del tubo frente a humedad del aire
| HR del aire | Humedad del tubo | Flat crush | Radial crush | Rigidez Ø int. |
|---|---|---|---|---|
| 20 % | 3,9 % | +9 % | +18 % | +35 % |
| 30 % | 4,7 % | +8 % | +17 % | +32 % |
| 40 % | 5,8 % | +7 % | +14 % | +26 % |
| 50 % | 7,1 % | +4 % | +7 % | +13 % |
| 60 % | 8,6 % | -3 % | -6 % | -11 % |
| 70 % | 10,5 % | -16 % | -30 % | -48 % |
| 80 % | 12,9 % | -35 % | -58 % | -78 % |
Variaciones respecto a un tubo al 8 % de humedad. Curva de equilibrio: regla práctica publicada por la industria. Sensibilidades: medidas entre el 7 % y el 8 % sobre un 3" con pared de 13 mm, extendidas por el ROLL Lab con la evolución publicada del flat crush. Fuera del intervalo medido, los valores son estimaciones.
Cuánta resistencia cuesta un punto de humedad
Entre el 7 % y el 8 % de humedad, sobre un mandril de 3" con pared de 13 mm, los datos de referencia dan: flat crush −3,6 %, radial crush −7,1 % y rigidez del diámetro interior −12,3 %. El parámetro más importante para las bobinas es también el que se degrada más rápido: unas 3,5 veces más que el flat crush. Los datos del ROLL Lab sobre un tubo con pared de 7,5 mm indican un −20 % de resistencia entre el 8 % y el 10 %: las paredes finas pueden ser más sensibles.
Secar no es la solución universal: por debajo del 4–5 % el papel pierde elasticidad y se vuelve frágil, y un tubo secado al 6 % vuelve a absorber agua durante un almacenaje largo hasta regresar al 7–8 %.
Las dos estaciones del defecto
| Invierno: mandriles flojos | Verano: aplastamiento |
|---|---|
| Aire exterior frío, calentado dentro: humedad relativa baja | Aire cálido y lluvias: humedad relativa alta |
| El tubo cede agua y encoge: bajan el Ø interior, el Ø exterior y la longitud | El tubo absorbe agua y pierde resistencia radial |
| Síntoma: «los mandriles bailan», se salen de la bobina | Síntoma: «no conseguimos sacar la bobina» |
Por cada punto de humedad, como regla práctica: 1,0–1,5 mm por metro de longitud, unos 0,1 mm en un Ø exterior de 106 mm y 0,02 mm en un Ø interior de 76 mm. Calcula tu caso.
Cómo se mide la humedad en serio
En estufa ventilada a 105 ± 2 °C hasta masa constante (ISO 11093-3; en Italia, UNI 10328-4), con una balanza sensible al 0,05 % de la masa. Se considera alcanzada cuando dos pesadas separadas al menos 6–8 horas difieren menos del 0,1 %. Hacen falta unas 7 horas por cada 4 mm de pared: 15 mm requieren unas 26 horas.
h = (peso húmedo − peso seco) / peso húmedo × 100
El denominador es el peso húmedo. Los higrómetros portátiles dan una tendencia, no un valor para una especificación o una reclamación.
El almacén: donde se decide la resistencia
- Mantener los tubos a cubierto y separados del suelo, idealmente entre el 30 % y el 50 % de humedad relativa.
- Rotar las existencias: un lote parado durante semanas por encima del 55 % debe medirse en estufa antes de usarse.
- Evitar el paso de ambientes cálidos a fríos con los tubos envueltos en film: se forma condensación.
- En contenedor hacia climas húmedos: tubos secos a la salida, embalaje protegido y medida a la llegada.
Preguntas frecuentes
¿Qué humedad debe tener un tubo de cartón?
Normalmente entre el 6 % y el 8 %. Por debajo del 4–5 % el papel se vuelve frágil, porque los enlaces entre fibras necesitan algo de agua; por encima del 9–10 % la resistencia cae rápido. Cuenta más la humedad del almacén del cliente que la de fabricación: el tubo se equilibra con el aire en unos días.
¿Cuánto pierde un tubo de cartón si coge humedad?
Según estudios publicados sobre un 3" con pared de 13 mm, un punto de humedad más (del 7 % al 8 %) cuesta alrededor del 3,6 % de flat crush, el 7,1 % de radial crush y el 12,3 % de rigidez del diámetro interior. La calculadora «El tubo que suda» muestra el efecto para tu humedad.
¿Los tubos de cartón son impermeables?
No. El cartón es higroscópico: absorbe y cede agua hasta equilibrarse con el aire. Hay tratamientos y papeles exteriores hidrófugos que frenan la absorción, pero no la detienen. Para ambientes mojados conviene valorar un tubo de plástico.
¿Cómo se almacenan los tubos de cartón?
A cubierto, separados del suelo, idealmente entre el 30 % y el 50 % de humedad relativa, y con rotación de existencias. Hay que evitar estancias largas por encima del 55 % de humedad y los cambios de ambientes cálidos a fríos con el tubo envuelto en film, que pueden provocar condensación.
¿Por qué en invierno los mandriles «bailan» y en verano se aplastan?
En invierno, el aire exterior frío, al calentarse dentro, tiene una humedad relativa baja: el tubo cede agua, encoge y se sale de la bobina. En verano, el aire cálido y húmedo hace que el tubo absorba agua y pierda resistencia radial: el diámetro interior se cierra y la bobina se queda bloqueada en el eje.
¿Cómo se mide la humedad de un tubo de cartón?
En estufa a 105 ± 2 °C hasta peso constante (ISO 11093-3; en Italia, UNI 10328-4): h = (peso húmedo − peso seco) / peso húmedo × 100. Hacen falta unas 7 horas por cada 4 mm de pared. Los higrómetros portátiles solo dan una tendencia, no un valor para una especificación.
¿El viaje en contenedor hacia países húmedos estropea los tubos?
Puede hacerlo si el viaje es largo y el contenedor pasa de calor a frío: la humedad se condensa en las paredes y los tubos absorben agua. Embalar con film, usar bolsas desecantes y salir con tubos secos reduce el riesgo; a la llegada conviene medir la humedad antes de usarlos.
Fuentes
- ISO 11093-3 — Determination of moisture content using the oven drying method
- UNI 10328-4:1994 — norma italiana de humedad por secado en estufa
- ISO 187 — atmósfera normal para el acondicionamiento de papel y cartón
- Elaboración ROLL Lab
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